CH622643A5 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbinden wasserhaltiger radioaktiver Abfälle in Zement, wobei die Abfälle, der Zement und Wasser in einem für die Endlagerung vorgesehenen Behälter gemischt werden. Sie hat sich die Aufgabe gestellt, dieses Verfahren inbezug auf den für die Endlagerung 35 erforderlichen Platzbedarf zu verbessern. Dabei ist zu berücksichtigen, dass für die Endlagerung Kosten in Höhe von einigen 1000 DM pro kg Abfall entstehen können.

Gemäss der Erfindung ist vorgesehen, dass die Abfälle vor dem Einfüllen in den Behälter rieselfähig getrocknet werden, 40 dass der Behälter vor dem Einfüllen der Abfälle mit dem Zement beladen wird und dass die zum Abbinden notwendige Wassermenge über eine Messeinrichtung zudosiert wird.

Der TrocknungsVorgang ist gegenüber dem zum Beispiel aus der deutschen Auslegeschrift 1 589 839, Spalte 1, Zeilen 33 45 bis 36 Bekannten dabei ein zusätzlicher Verfahrensschritt, der unnötig erscheint, weil für das Abbinden des Zements ohnehin Wasser erforderlich ist. Es hat sich aber gezeigt, dass durch das Trocknen nicht nur eine vorteilhafte Volumenverringerung der einzubettenden radioaktiven Abfälle erreicht werden kann, 50 sondern dass auch die letztlich für die Endlagerung erforderliche Masse verringert werden kann, weil die Wassermenge genauer bemessen werden kann, als dies ohne Trocknung möglich wäre. Die Wassermenge kann genau gleich dem zum Abbinden der Zementmenge erforderlichen Volumen gewählt 55 werden.

Vorzugsweise wird der Fassinhalt während des Einfüllens der Abfälle mit einem Rührwerk durchmischt, weil damit eine gleichmässige Verteilung erreicht werden kann, die keine örtlich zu starken Strahlungen aufweist. 60

Es ist ferner günstig, wenn der Behälter erst nach dem Einfüllen des Zements in eine Anlage zum Einfüllen der Abfälle transportiert wird, weil dann das Einfüllen des Zements ohne Strahlenbelastung erfolgen kann.

Zur Ausübung des erfindungsgemässen Verfahrenskann 65 man mit Vorteil eine auf ein Fass aufsetzbare Haube mit einem Anschluss für eine Wasserleitung und mit einer Dosiereinrichtung für die Abfälle sowie mit einem in die Haube mindestens teilweise einfahrbaren Rührwerk benutzten. Die Haube verhindert das Verspritzen radioaktiver Abfälle und gewährleistet zugleich einen guten Halt für das Rührwerk, das in dem unter Umständen zähen Zement grössere Kräfte ausüben muss als bei Zementmischungen mit grossem Wasserüberschuss. Durch das mindestens teilweise Einfahren des Rührwerkes wird verhindert, dass die Haube beim Abheben einen unerwünscht grossen Weg zurücklegen muss. Wenn man das Rührwerk vollständig in die Haube einfahren kann, ist es möglich, diese ohne Hubbewegung in seitlicher Richtung vom Fass zu entfernen.

Das Rührwerk in der Haube kann vorteilhaft einen Wendelrührer umfassen, dessen Rotationsachse eine vorzugsweise kreisförmige Bewegung über den Fassquerschnitt ausführt. Damit erhält man eine Durchmischung des gesamten Fassinhalts, insbesondere dann, wenn das Rührwerk auch noch über die Höhe des Fasses verstellbar ist.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben. Dabei ist der Übersichtlichkeit halber eine schematische Darstellung gewählt.

Die für eine Endlagerung wasserunlöslich einzubindenden radioaktiven Abfälle sind insbesondere die Harze von Ionenaustauschfiltern, die zur Kühlmittelreinigung in Kernkraftwerken mit Leichtwasserreaktoren anfallen. Diese Harze sind üblicherweise schwach bis mittel radioaktiv. Sie stellen aber deshalb ein besonderes Problem dar, weil ihre Einbettung in Bitumen bei den erforderlichen hohen Temperaturen zu Zersetzungserscheinungen führt.

Bei der Erfindung werden die Harze über eine Leitung 1 mit einem Ventil 2 in einen Vorratsbehälter 3 eingespült, der zugleich zur Trocknung dient. Zu diesem Zweck kann über eine Leitung 4 mit einem Ventil 5 erhitzte Luft an der Unterseite des Behälters 3 eingeblasen werden, die durch einen Siebeinsatz 6 von dem die Harze aufnehmenden Innenraum 7 abgetrennt ist. Die Luft kann unter Umständen in einem geschlossenen Kreis umgewälzt werden, um das Austragen von Radioaktivität zu verhindern. Die Temperatur beim Trocknungs Vorgang sollte 100 °C nicht überschreiten. Vorzugsweise liegt sie bei 80 °C.

Die Harze, die im Normalfall mit einem Wassergehalt von 50 bis 200 Gew.-% anfallen, werden rieselfähig getrocknet, wobei ein Wassergehalt von etwa 5 Gew.-% noch vorhanden sien kann. Dann fallen die Harzpartikel über eine Leitung 10 mit einer Dosiereinrichtung 11 in ein zur Endlagerung vorgesehenes Normfass 12. Die Dosiereinrichtung besteht zum Beispiel aus einer Zellenradschleuse bekannter Bauart.

Das Normfass 12 wird mit einer Hubvorrichtung 13, die auch Schwenkbewegungen ausführen kann, transportiert. Es kommt aus einem nicht dargestellten strahlungsfreien Raum, in dem als erstes pulvriger Zement 14 eingefüllt worden ist, der 50 Gew.-% der Endmenge von zum Beispiel 2001 ausmacht. Der Einfüllstand ist durch die Linie 15 angedeutet.

In der gezeichneten Abfüllstation wird eine Harzmasse eingegeben, die 20 Gew.-% der Endmenge umfasst. Danach oder aber gleichzeitig kann über eine Leitung 16 mit einer Wasseruhr 17, die über eine Kupplung 18 an eine Haube 19 angeschlossen ist, Wasser zugegeben werden, das insgesamt etwa 30 Gew.-% der Gesamtmenge ausmacht. Der Fassinhalt wird damit bis zu dem bei 20 angedeuteten Spiegel aufgefüllt.

Anschliessend wird ein mit der Haube 19 verbundenes Rührwerk in Tätigkeit gesetzt, das als Ganzes mit 22 bezeichnet ist. Das Rührwerk umfasst einen Motor 23, der mit einer zum Beispiel telçskopierenden Abstützung 24 in Längsrichtung des Fasses 12 verstellbar an der Haube 19 befestigt ist. Damit kann ein Rührflügel 25, der über eine Kupplung 26 angeschlossen ist, nicht nur gedreht, sondern auch in der Höhe verstellt werden. Die Höhenverstellung sollte über mindestens die halbe, vorzugsweise über die gesamte Höhe des Fasses 12 reichen. Gegebenenfalls kann durch Drehen der Haube 19 auf

dem Fass oder einer besonderen Lagerung, die durch Flansche 27 angedeutet ist, zusätzlich zu der Drehbewegung des Rührwerkes 22 um seine Längsachse noch eine kreisförmige Bewegung über den Fassquerschnitt ausgeführt werden. Es ergibt sich dadurch eine homogene Harzzementmischung mit einer Strahlendosis von zum Beispiel 100 rem an der Aussenseite des

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Fasses 12.

Nach der gleichmässigen Durchmischung wird die Haube 19 abgenommen und das Fass 12 mit einem nicht dargestellten Deckel für den Transport dicht verschlossen. Nach dem Abbin-5 den, das etwa 12 Stunden erfordert, kann das Fass unmittelbar zur Endlagerung gebracht werden.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

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   PATENTANSPRÜCHE

   1. Verfahren zum Einbinden wasserhaltiger radioaktiver Abfälle in Zement, wobei die Abfälle, der Zement und Wasser in einem für die Endlagerung vorgesehenen Behälter gemischt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Abfälle vor dem Ein- 5 füllen in den Behälter rieselfähig getrocknet werden, dass der Behälter vor dem Einfüllen der Abfälle mit dem Zement beladen wird und dass die zum Abbinden notwendige Wassermenge über eine Messrichtung zudosiert wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 10 dass während des Einfüllens der Abfälle der Fassinhalt mit einem Rührwerk durchmischt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter nach dem Einfüllen des Zements in eine Anlage zum Einfüllen der Abfälle transportiert wird. 15
4. 4. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1,2 oder 3, gekennzeichnet durch eine auf ein Fass (12) aufsetzbare Haube (19) mit einem Anschluss für eine Wasserleitung (16) und mit einer Dosiereinrichtung (11) für die Abfälle sowie mit einem in die Haube (19) mindestens teilweise 2o einfahrbaren Rührwerk (22).
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Rührwerk (22) einen Wendelrührer umfasst, dessen Rotationsachse eine vorzugsweise kreisförmige Bewegung über den Fassquerschnitt ausführt. 25

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